基于类似机型数据的综合维修任务优化方法研究

摘要

当前全球经济快速发展,人们的生活水平日益提高,从而也带动了航空运输业的持续、高速发展。随着新舟60支线客机的运营使用,ARJ-21-700型飞机的适航取证,以及C919型大飞机项目的研制,我国已经开始走上了自主研发和制造民用飞机的道路。民用飞机的维修大纲是一份适航技术标准,是编写维修计划文件、制定初始维修方案的基本依据,而维修大纲中的维修间隔主要是根据飞机系统内在的性能特点及其故障模式、可靠性水平等来确定。基于最新的MSG-3标准和我国新研制机型维修大纲制定的实践,综合维修任务的制定是一个难点,尤其在缺少可靠性数据的情况下,因此研究将类似机型故障数据用于新机型的综合维修任务决策中就显得十分必要。
　　目前在新研制机型维修大纲的制定过程中,国内民机制造商主要是采用基于案例推理的方法,将类似机型的数据直接用于维修决策,由于缺乏维修建模的环节,得出的结论与新研制机型的实际情况可能存在一定差距;另外,关于民机部件维修间隔期的研究大多为等间隔维修,没有反映出民机部件故障率随使用时间的推移而增大的实际情况;而且现有的维修策略缺少对综合维修任务的研究。鉴于此,本文提出了基于类似机型数据的综合维修任务优化方法,先通过类似机型的故障数据得到可靠性分布,再利用比例维修模型将其转化为新研制机型的可靠性分布,最后,结合民机维修的实际情况,通过建立综合维修任务优化模型得到最优的维修间隔。
　　本论文的主要研究内容如下:
　　(1)基于 BIC的故障数据分布类型确定方法。先阐述了民机部件的主要可靠性指标、寿命分布规律和常用统计分布类型及其适用范围;在此基础上,提出了将BIC准则用于故障数据分布类型决策的方法,解决了传统的寿命数据分布类型判断方法得出的结果可能不唯一的问题。
　　(2)应用比例危险模型将类似机型的可靠性数据用于新研制机型的可靠性分析中。首先对比例危险模型的理论基础以及回归变量的属性和作用进行了介绍,在此基础上运用主成分分析方法和逐步回归法对回归变量进行选取,得出相互独立且符合显著性检验的回归变量;然后通过对回归变量函数的研究,分别给出了全参数模型和半参数模型的参数估计方法;最后用实例验证该方法的有效性。
　　(3)基于更换和变间隔检查的综合维修任务优化方法。在简要介绍了MSG-3维修思想的分析流程的基础上,针对影响安全性的第五类和第八类故障的综合维修任务,提出了基于更换和变间隔检查的综合维修策略,并以维修间隔期和检查次数为优化变量,以可靠度或可用度为约束,以费用率最小为目标建立了综合维修任务优化模型。

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图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1研究问题的提出

1.2研究现状

1.3研究的目的和意义

1.4论文章节安排

第二章 民机部件故障数据分布类型确定方法研究

2.1民机部件可靠性分析理论基础

2.2常用统计分布类型及其适用范围

2.3基于BIC的故障数据分布类型确定方法

2.4实例分析

2.5 本章小结

第三章 比例危险模型在类似机型可靠性分析中的应用研究

3.1 比例危险模型的介绍

3.2回归变量的研究

3.3 回归变量函数的研究

3.4 实例分析

3.5 本章小结

第四章 基于更换和变间隔检查的综合维修任务优化方法研究

4.1综合维修任务的来源

4.2 综合维修策略分析

4.3 维修任务建模

4.4 综合维修任务的维修优化模型

4.5 实例分析

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文